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하늘색이 더욱 파란 기운을 더해 가는 가을이다. 수많은 색상 가운데 왜 하늘은 꼭 파란색을 띠고 있을까. 당황스럽게도 과학자들은 '하늘색'이란 표현이 적당하지 않다고 말한다. 낮에 지구에서 바라보는 하늘의 빛깔은 지구를 덮고 있는 대기권과태양광선이 어우러진 결과이기 때문에 착시현상일 수도 있다는 설명이다. 실제로 태양이 지는 초저녁 무렵 하늘색은 빨간색과 노란색이 더 두드러져 보이지 않은가. 과학자들은 어쩌면 별빛이 수놓인 검은빛이 오히려진짜 하늘색일지도 모른다고 매우 진지하게 말한다.

아무튼 적어도 태양이 떠 있는 낮 동안 하늘은 파란색이다. 이에 대해최초로 과학적인 풀이를 해준 과학자는 영국의 로드 레일라이(Lord Rayleigh 1842~1919년-사진)였다.

태양의 빛은 백색에 가깝게 느껴지지만 자외선, 적외선 그리고 가시광선 등이 혼합돼 있다. 또 가시광선 가운데 여러 색상들은 저마다 파장과주파수가 다르다. 태양의 가시광선은 지구의 대기권으로 들어와 공기를이루는 산소 질소 등 작은 알갱이와 만나 이리저리 튀는 산란현상을 일으킨다.

빛의 산란은 색상마다 세기의 차이가 크다. 파란색은 산란도가 강해서넓게 퍼져간다. 대낮의 하늘이 파란색의 강한 산란도 덕분에 다른 색들이 눈에 들어오는 것은 막아버린다. 하지만 다른 색들은 번지지 못하는대신 더욱 멀리 뻗어갈 수 있다.

태양이 서쪽하늘로 질 무렵 태양빛은 대낮보다 훨씬 두터운 대기층을 뚫고 지표면에 도달하게 된다. 이때 파란색은 강한 산란도 탓에 지표면에 도달하지 못하지만 붉은색과 노란빛은 직진성이 강해 초저녁의 하늘을 물들이게 된다.

이 같은 붉은색의 직진성을 잘 활용한 게 자동차의 붉은색 후미등-브레이크 등이다. 날씨가 궂을 때 뒤차와의 충돌을 막아주는 붉은 색 후미등은 다른 색상에 비해 흩어지지 않고 더 멀리 나아가는 특성을 활용한 예이다.

파란색은 특히 산소나 질소 같은 작은 분자상태의 입자와 만날 경우 더욱 빛이 강해진다. 하지만 공기 중 덩치가 큰 먼지나 수증기는 파란색 대신 흰색이나 회색을 띠게 한다.

대기 중 수증기가 많아지는 여름철에 하늘의 파란색이 약해지는 것도 이런 이유에서다. 대도시의 하늘이 가을에도 희푸연 것은 파란색을 약화시키는 먼지나 공해물질의 위세가 너무 강해진 탓이다.

- 헤럴드경제 -